20 распространенных концепций для системного дизайна

Добавлено руководство по созданию графических приложений с помощью GTK на C#
https://metanit.com/sharp/gtk/1.1.php
#csharp #gtk

Concurrency (конкурентность) и Parallelism (параллелизм) — два термина, которые часто путают. Но понимание параллелизма и конкурентности имеет важное значение для создания высокопроизводительных и эффективных программных решений.
Конкурентность предполагает управление несколькими задачами одновременно, их смешивание для оптимизации использования ресурсов.
Параллелизм предполагает выполнение нескольких задач одновременно.
Как лаконично выразился Роб Пайк (один из создателей Golang): «конкурентность — это работа с большим количеством вещей одновременно. Параллелизм — это выполнение большого количества вещей одновременно».

Что такое конкурентность?
В современных системах конкурентность обусловлена принципами проектирования, которые гарантируют эффективную работу задач или процессов независимо от того, имеет ли оборудование один или несколько процессоров.
Даже при наличии одного процессора/ядра шаблоны конкурентности позволяют задачам эффективно разделять процессорное время. Это создает иллюзию параллельного выполнения.
Эти шаблоны также позволяют выполнять части программы не по порядку, а в частичном порядке, сохраняя при этом предполагаемое поведение программы.

Что такое параллелизм?
В то время как параллелизм заключается в обработке многих задач одновременно (управление задачами), параллелизм заключается в выполнении многих задач одновременно (выполнение задач).
Параллелизм требует аппаратной поддержки, например многоядерных или многопроцессорных систем, чтобы обеспечить одновременное выполнение различных задач.

Это различие между конкурентностью (управлением задачами) и параллелизмом (выполнением задач) существенно влияет на производительность и эффективность приложений.
Параллелизм особенно полезен для приложений с интенсивными вычислениями, где задачи можно распределить между несколькими процессорами для конкуретного выполнения, что обеспечивает более быструю и эффективную обработку.

Асинхронное программирование используется для достижения конкурентности в однопоточных средах.
Такой подход позволяет программе инициировать задачи, не дожидаясь завершения предыдущих, управляя несколькими задачами неблокирующим образом.

Отличным примером является Node.js, который применяет конкурентность в однопоточной модели с использованием обратных вызовов и циклов событий.
Между тем, многопоточные среды (например, C#) способствуют как параллелизму, так и конкурентности. Они обеспечивают как конкурентное выполнение задач, так и настоящее параллельное выполнение на нескольких процессорах или ядрах одновременно.

(Анимация к предыдущему посту)

Как работает криптография публичных ключей

11 ключевых аспектов проектирования системы и системного дизайна:

1. Основы проектирования систем
Основа дизайна приложений представляют следующие концепции: масштабируемость, типы архитектуры, прокси, балансировщики нагрузки, монолит/микросервисы.

2. Сетевое взаимодействие и коммуникация
Принципы работы служб — от IP-адресации и межсетевых экранов до REST и gRPC, TLS, шлюзов API и обнаружения служб.

3. Кэширование
Стратегии кэширования и связанные темы — Redis, TTL, аннулировании кэша, CDN и локальных и глобальных уровнях кэширования.

4. Балансировка нагрузки
Эффективное распределение трафика, такие стратегии, как Round Robin, Least Connections, IP Hash, global LB, sticky sessions и проверки работоспособности.

5. Управление данными
Управление выбором базы и схемы данных с учетом принципов SQL/NoSQL, ACID или BASE, сегментирования, репликации и разделения данных.

6. Асинхронная обработка
Отвязывание систем друг от друга, применение очередей, событийно-ориентированная архитектура, Pub/Sub, веб-хуки, очереди повторных попыток (retry queue) и такие шаблоны, как исходящие сообщения (outbox) и источник событий (event sourcing).

7. Системы хранения и файловые системы
Неструктурированные и структурированные данные с помощью S3, EFS, BLOB-объектов, фрагментации, сжатия, озер данных и последовательного хеширования.

8. Последовательность и доступность
Обеспечение корректности распределенных систем с помощью строгой/конечной согласованности (strong/eventual consistency), протоколов консенсуса (consensus protocols), распределенных блокировок (distributed lock), векторных часов (vector clock) и кворума (quorum).

9. Отказоустойчивость
Проектирование систем, которые сами восстанавливаются с помощью повторных попыток, автоматических выключателей (circuit breaker), переборок (bulkhead), хаос-инжиниринга и стратегий постепенной деградации.

10. Мониторинг
Отслеживание, отладка и оптимизация производительности с помощью метрик, трассировок, стека ELK, OpenTelemetry, проверок работоспособности и инструментов оповещения.

11. Безопасность и аутентификация
Защита системы с помощью OAuth, JWT, RBAC, защиты от CSRF/XSS, TLS и поставщиков удостоверений, таких как Auth0 и Okta.

(Иллюстрация к предыдущему посту)

9 ключевых паттернов проектирования для ООП

Вышла новая версия популярного набора компиляторов GCC - GCC 15 (формально GCC 15.1). Напомню, что каждый новый релиз мажорной версии выходит раз в год (так GCC 14 вышел в мае 2024 года.)
Основные изменения в GCC 15:

- добавлен интерфейс компилятора COBOL;
- доработаны интерфейсы GCC на языках D и Modula-2, а также интерфейс Fortran.
- улучшена поддержка новых стандартов языков C и C++ (для C по умолчанию применяется стандарт C23);
- добавлена поддержка новых процессоров (AMD Zen 5 и znver5 среди других новых оптимизаций AMD Zen, Intel Xeon 7 Diamond Rapids, поддержка Intel AVX10.2, больше возможностей Intel Advanced Performance Extensions APX, удалена поддержка Xeon Phi, улучшения в работе с OpenMP);
- доработаны возможности ISA;
- улучшена поддержка для языка Rust (для gccrs);
- бекэнд AMDGPU для графических процессоров AMD теперь также поддерживает стандартную библиотеку C++ (libstdc++);
- улучшена экспериментальная поддержка для универсальных устройств;
- бекэнд NVIDIA NVPTX с GCC15 также поддерживает libstdc++;

https://gcc.gnu.org/gcc-15/changes.html

Вышла в релиз первая версия среды разработки OpenIDE. Решение создано компаниями «Группа Астра», Axiom JDK и Haulmont на базе IntelliJ IDEA. OpenIDE представляет собой бесплатный и полностью открытый инструмент для Java‑программистов. Среда готова к использованию в реальных проектах.

Основные моменты первого релиза:

-поддержка самой свежей Java 24 "из коробки",

-собственный маркетплейс с 350+ плагинами,

-полноценная работа с Git, Gradle, Maven

-LSP-расширения для Python, Scala, Kotlin,

-открытый исходный код (AGPLv3), собственные серверы обновлений и телеметрии (никакой привязки к JetBrains)

-поддержка Spring и корпоративных технологий.

Оф сайт: https://openide.ru/

После того, как разработчики обнаружили сломанную поддержка регистрозависимости в файловой системе Bcachefs для Linux 6.15 и отправили ее на исправление, Линус Торвальдс написал длинный пост, где жестко прошелся по проблемам регистрозависимости в файловых системах:

"Единственный урок, который нужно усвоить, заключается в том, что люди, работающие с файловыми системами, никогда не учатся. Нечувствительные к регистру имена — это ужасно неправильно, и вам вообще не следовало бы их делать. Проблема была не в отсутствии тестирования, проблема была в его реализации в первую очередь."

"Люди, которые делают нечувствительность к регистру *НЕИЗБЕЖНО* делать что-то вроде игнорирования непечатаемых символов, так что теперь «нечувствительный к регистру» также означает «нечувствительный к другим вещам»."

"Чувствительность к регистру — это БАГ (примечание: в оригинале так, но видимо тут описка и имелось в виде НЕчувствительность к регистру - это баг). Тот факт, что люди, которые работают над файловой системой, *все еще* думают, что это фича, я не могу понять. Как будто они так почитают старую файловую систему FAT, что им приходится ее переделывать — ужасно"."

Оригинал: https://lore.kernel.org/lkml/CAHk-=wjajMJyoTv2KZdpVRoPn0LFZ94Loci37WLVXmMxDbLOjg@mail.gmail.com/

В этом месяце исполняется 60 лет с тех пор, как в 1965 году Кули и Тьюки представили быстрое преобразование Фурье (БПФ) — один из важнейших алгоритмов в обработке сигналов и анализе данных.

В 1805 году Гаусс, изучая орбиты астероидов Паллада и Юнона, придумал метод интерполяции их траекторий по дискретным образцам. То, что он придумал, было математически очень близко к современному БПФ, но Гаусс никогда не публиковал эту работу и не анализировал ее вычислительную сложность. Она предшествовала даже работе Фурье 1822 года о диффузии тепла — но без обрамления или обобщения, которые Кули и Тьюки внесут 160 лет спустя.

В 1965 году Кули и Тьюки опубликовали свой ныне знаменитый алгоритм, который снизил стоимость вычисления дискретного преобразования Фурье с 𝑂 ( 𝑛 ²) до 𝑂 ( 𝑛 log ⁡𝑛 ). Этот скачок сделал возможными обработку сигналов в реальном времени и сжатие цифровых медиаданных.

В итоге сегодня это один из самых важных алгоритмов 20-го века, применяемых в самых различных сценариях.

Росстат: компании остро нуждаются в разработчиках сайтов и аналитиках
Статслужба опубликовала исследование о потребности среднего и крупного бизнеса России в сотрудниках (за исключением компаний из сфер финансов, государственного управления и обеспечения военной безопасности, деятельности общественных и экстерриториальных организаций). Обследование проводится раз в два года, свежие данные представлены за 2024 год.
Среди IT-профессий, по данным Росстата, наиболее серьезная потребность в специалистах-техниках по web, которые обеспечивают работу сайтов, веб-серверного оборудования и программного обеспечения. Незакрытыми в экономике является 44% всех таких рабочих мест.
Вакантно и каждое десятое рабочее место среди разработчиков web и мультимедийных приложений, каждое одиннадцатое - среди системных аналитиков.
Достаточно остро стоит потребность в сисадминах (6,9%), специалистах поддержки пользователей (6,8%), специалистах по базам данных (6,7%), а также в дизайнерах и администраторах баз данных (6,1%). Что касается разработчиков программного обеспечения, у работодателей вакантно для них 6% рабочих мест.
https://ria.ru/20250427/professii-2013654276.html

Краткая шпаргалка по SQL #sql

Добавлена статья про Ассемблерные вставки в программе на языке Си
https://metanit.com/c/tutorial/10.3.php
#c_ansi

Что происходит, когда пользователь вводит адрес в браузере

6 наиболее популярных архитектурных стилей

Microsoft не прекращает попыток втюхать пользователям Windows 10 новую версию Windows с CopilotAI
В конце апреля 2025 года Microsoft выпустил обновление Windows 10 с полноэкранным баннером, где настоятельно советует пользователям старых ПК с Windows 10 купить новый ПК с Windows 11 и поддержкой опций Copilot+ AI, потому что якобы такая система лучше и продуктивнее.
Microsoft напомнил, что поддержка Windows 10 заканчивается 14 октября 2025 года, и сейчас самое время обновиться до Windows 11
«Поскольку поддержка Windows 10 заканчивается 14 октября 2025 года, сейчас самое время обновиться до современного, более безопасного ПК с Windows 11 или Copilot+ PC», — предупредила Microsoft миллионы пользователей, которые всё ещё используют Windows 10.
«Системы Copilot+ PC предлагают невероятную мощность с повышенной производительностью, автономной работой от батареи в течение всего дня и функциями ИИ следующего поколения — что делает сейчас самое разумное время для покупки такого нового ПК», — пояснили в компании,